рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Построение математической модели простейшей динамической системы управления и её элементов

Построение математической модели простейшей динамической системы управления и её элементов - раздел Философия, ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА Построение Математической Модели Функционирования Достаточно Простой Динамиче...

Построение математической модели функционирования достаточно простой динамической системы управления начнем с описания задач, выполняемых ДСУ и её составных элементов.

В качестве такой системы будем рассматривать динамическую систему управления инерционным объектом с электродвигателем постоянного тока с независимым возбуждением в качестве исполнительного двигателя (ДПТ с НВ) [4].

 

В подобных системах обычно между объектом управления и исполнительным двигателем устанавливается механическая передача или редуктор. Он предназначается для согласования скорости вращения объекта и прилагаемого к нему момента управления с номинальной скоростью и номинальным моментом исполнительного электродвигателя, соответственно, оговариваемых в его паспортных данных. Целью такого согласования является обеспечение исполнительным двигателем необходимой для управления объектом мощности на его оси (на валу объекта) с учетом потерь в редукторе.

Чувствительные элементы (ЧЭ) осуществляют преобразование контролируемой или регулируемой величины в информационные сигналы, используемые в следящих системах и во многом определяющие их характеристики. Параметры ЧЭ существенно влияют на точность и качество работы системы. Поэтому при выборе ЧЭ необходимо учитывать их статические, динамические и эксплуатационные характеристики. К чувствительным элементам, входящим в состав следящих систем, предъявляются следующие требования:

 

- Высокая разрешающая способность и крутизна характеристики.

- Линейность и однозначность статической характеристики.

- Малые моменты инерции вращающихся частей.

- Высокая надежность и помехозащищенность (включая возможность эксплуатации в условиях электромагнитных помех, колебаний напряжения, частоты).

- Стабильность характеристик во времени, устойчивость к изменениям параметров окружающей среды (температуры, давления, влажности, вибраций).

- Простота обслуживания и ремонта.

- Малые значения массогабаритных характеристик.

 

Подробнее с чувствительными элементами можно познакомиться в специализированной литературе, например, [6].

 

В данном учебном пособии будет рассматриваться простейшая динамическая система управления с вращающимся трансформатором или сельсином в качестве ЧЭ.

Так как при этом напряжение на выходе такого чувствительного элемента равно:

 

, (1)

то для малых значений угла рассогласования

(2)

и передаточная функция чувствительного элемента в линейном приближении может быть записана в виде:

. (3)

 

В качестве чувствительных элементов в простейших динамических системах управления, как отмечено выше, чаще всего используются сельсины или вращающиеся трансформаторы. В любом случае уравнение чувствительного элемента и его передаточную функцию будем представлять в виде (1) – (3).

 

Если командную ось чувствительного элемента поворачивать на угол , а его корпус жестко связать с объектом управления, то при малых значениях получаемого рассогласования на выходе чувствительного элемента будет получена информация о величине ошибки в виде напряжения (2). Уравнению (2) и передаточной функции (3) соответствует структурная схема Рис. 2

 
 

Рис. 2. Структурная схема чувствительного элемента: – угол поворота командной оси (входной сигнал), – угол поворота объекта или угол отработки (выходной сигнал), – угол рассогласования (ошибка), – напряжение на выходе чувствительного элемента, – крутизна (коэффициент передачи) чувствительного элемента.

 

В общем случае оператор нелинеен и представляет собой нелинейную функцию . Более подробно информация о характеристиках чувствительных элементов излагается в подразделе 3.6 настоящего пособия и, например, в [6].

 

Простейшая динамическая система управления реализуется подключением к выходу чувствительного элемента с помощью усилительно - согласующего устройства (усилителя) исполнительного двигателя.

 

Усилитель в рассматриваемой системе предназначается для двух целей. Во-первых, он служит для усиления сигнала, снимаемого с чувствительного элемента и согласования выхода этого элемента с входом исполнительного двигателя (его якорной обмоткой). Во-вторых, в его состав обычно включается звено последовательной коррекции, о чем более подробно будет сказано ниже.

Уравнение функционирования такого устройства может быть записано следующим образом:

, (4)

где – управляющий сигнал или напряжение на входе исполнительного двигателя (на якоре электродвигателя).

Передаточная функция усилителя с включенным звеном последовательной коррекции может быть записана в виде:

 

, (5)

где – передаточная функция звена последовательной коррекции;

– коэффициент усиления предварительного каскада усилителя;

– коэффициент усиления выходного каскада усилителя (усилителя мощности).

 

Наконец, исполнительный двигатель в рассматриваемом случае представлен двигателем постоянного тока с независимым возбуждением, который передает вращение на объект с помощью механической передачи (редуктора).

 

Передаточные функции исполнительного двигателя, редуктора и динамической системы управления рассматриваемого типа в целом подробно рассматриваются ниже в разделе 3 настоящего пособия.

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА... С ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Построение математической модели простейшей динамической системы управления и её элементов

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Виды математических моделей простейших динамических систем управления
  Для простейших динамических систем управления применяются следующие виды математических моделей: - функциональные схемы, например рис. 3, в которых выделены функционально с

Исходные данные для расчета простейшей динамической системы управления
  Как правило, в исходных данных для расчета простейшей динамической системы управления содержатся следующие значения: - заданная максимальная скорость объекта

Уравнения функционирования электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением
  Математическая модель, которая описывает функционирование электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением, может быть получена в виде следующих уравнений. Урав

Простейшие приемы линеаризации математических моделей
В нашем случае имеются две разновидности нелинейностей: гладкие или линеаризуемые относительно некоторой “рабочей точки” и нелинейные характеристики, имеющие разрывы непрерывности первого или второ

Передаточные функции и структурные схемы электродвигателя постоянного тока с независимым возбуждением
Общая структурная схема двигателя постоянного тока, соответствующая нелинейной математической модели (32), приведена на рис. 7. Она содержит информацию об основных нелинейностях статических характе

Выбор чувствительного элемента и построение структурной схемы простейшей динамической системы управления
  Некоторые основные положения применения чувствительных элементов в различных ДСУ приведены в разделе 1. Здесь остановимся на вопросе выбора чувствительных элементов

Устойчивость простейшей динамической системы управления по линейному приближению ее математической модели
  Если использовать полученную структурную схему динамической системы управления с исполнительным электродвигателем постоянного тока с независимым возбуждением без учета средств корре

Каталог электродвигателей постоянного тока с независимым возбуждением
Серия имя скор. вращ. Uн Iн Mн Pн Rя Lя КПД Jя

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги